INTRODUO A REDES DE COMPUTADORES

Os padres de rede

A partir do final da dcada de 70 notou-se a necessidade de se criar padres abertos de redes de computadores a fim de ser possvel a interoperabilidade (capacidade de sistemas abertos trocarem informaes entre si), interconectividade (possibilidade de coneco)e a portabilidade de aplicaes (um software poder rodar em plataformas diferentes) entre os sistemas de fabricantes diversos.

A ISO (International Organization for Standardization) passou a se ocupar em criar um padro de arquitetura aberta e baseada em camadas. Foi ento definido o Modelo de Referncia OSI da ISO composto de 7 camadas.

Existem duas vantagens prticas na diviso em camadas. Primeiramente, divide-se o problema geral em sub-problemas que podem ser resolvidos separadamente (no interessa para uma determinada camada como as outras funcionam, s o que elas oferecem). Na hierarquia de camadas, a camada (N) sabe apenas que existem a camada (N-1), prestadora de determinados servios e a camada (N+1), que lhe requisita os servios. A camada (N) no toma conhecimento da existncia das camadas (N2), (N3), etc. O outro aspecto relacionado com a independncia entre as camadas. A camada (N) preocupa-se apenas em utilizar os servios da camada (N-1), independentemente do seu protocolo. assim que uma camada pode ser alterada sem mudar as demais (facilidade de manuteno) - desde que os servios que ela presta no sejam modificados. assim tambm que novas aplicaes podem ser implementadas, na camada apropriada, aproveitando os mesmos servios j fornecidos pelas outras camadas (reduo dos esforos para evolues).

As sete camadas do modelo OSI so: fsica, enlace, redes, transporte, sesso, apresentao e aplicao. As trs primeiras camadas cuidam dos aspectos relacionados transmisso propriamente dita, a camada de transporte lida com a comunicao fim-a-fim, enquanto que as trs ltimas camadas se preocupam com os aspectos relacionados aplicao, j a nvel de usurio.

H dois tipos de comunicao entre as camadas que pode ser vistos na figura a seguir: um vertical (ou adjacente) e outro horizontal (ou par a par). No vertical, cada camada usuria dos servios prestados pela camada imediatamente inferior e presta servios para a camada imediatamente superior e esta comunicao ocorre por meio da troca de primitivas de servios nas interfaces entre as camadas. A comunicao horizontal se d com cada camada falando com a camada de igual nome do outro sistema: ou seja, a camada de aplicao de um sistema fala com a de aplicao do outro, as de enlace falam entre si e assim por diante.

A comunicao entre as camadas pares A figura a seguir explica melhor: cada camada de um lado encapsula os dados que recebeu da camada acima e acrescenta um cabealho que s entendido pela camada par do outro lado. Esta camada ento repassa os dados para a camada inferior. No lado receptor, cada camada retira o pedao do cabealho que lhe inerente e passa o resto camada acima. Assim se v o percurso da informao. Para cada camada como se ela recebesse os dados diretamente da sua camada par. As outras camadas so transparentes para ela.

O processo de comunicao entre as camadas adjacentes

A seguir vamos especificar cada camada: 1. Camada Fsica

A camada fsica a nica camada que possui acesso fsico ao meio de transmisso da rede se preocupa com fatores como as especificaes eltricas, mecnicas, funcionais e procedurais da interface fsica entre o equipamento e o meio de transmisso. A funo desta camada a adaptao do sinal ao meio de transmisso. Fazem parte da camada fsica o conector utilizado, o nvel de tenso que representa um bit, os cabos que conectam os equipamentos. Suas funes so: ativar e desativar conexes fsicas mediante a solicitao da camada de enlace; transmisso de bits na mesma ordem em que chegam da camada de enlace (no sistema de origem) para entreg-los camada de enlace (no sistema de destino) na mesma ordem que chegaram. Os padres de nvel fsico utilizados so, por exemplo, X.21, X.21 bis, V.24, V.28, RS-232 I.430, I.431 etc.

2. Camada de Enlace

A camada de enlace tem o objetivo de prover uma conexo confivel sobre um meio fsico. As principais funes implementadas por esta camada so: estabelecimento e liberao da conexo de enlace sobre conexes fsicas, montagem e delimitao de quadros (frames) e reconhecimento de quadros a partir da cadeia de bits vinda do nvel fsico; controle da taxa de transmisso dos quadros, evitando que o sistema transmissor envie dados a uma taxa maior do que o receptor consegue processar, controle de erro, controle de seqncia. O protocolo de enlace mais conhecido o HDLC, antecessor de outros como LAPB, LAPD e LLC.

3. Camada de Rede

A camada rede torna transparente para a camada de transporte a forma como os recursos dos nveis inferiores so utilizados para implementar conexes de rede. Suas funes: determinao das rotas apropriadas para a transmisso dos dados entre dois endereos (roteamento), multiplexao da conexo de rede, controle de erro, seqenciao (manter a ordem das unidades de dados), controle de fluxo. Um exemplo de protocolo utilizado na camada de rede o X.25 (fornecido pela Embratel como RENPAC).

4. Camada de Transporte

A camada de transporte realiza a comunicao fim-a-fim e tem como funes: estabelecimento e liberao da conexo de transporte, controle de seqncia e controle de erro, controle de fluxo, adaptar o tamanho da unidade de dados utilizadas para a camada de rede.

5. Camada de Sesso

A camada de sesso a responsvel pelo estabelecimento de sesses entre dois usurios permitindo. Funes desta camada: gerncia do controle de dilogo (entrega os tokens, diz de quem a vez de transmitir) e sincronizao.

6. Camada de Apresentao

A camada de apresentao, ao contrrio das camadas inferiores, j no se preocupa com os dados a nvel de bits, mas sim com a sua sintaxe, ou seja, sua representao. Especifica como ser a codificao (se em ASCII ou binrio), pode executar criptografia e compresso de dados.

7. Camada de Aplicao

A camada de aplicao aquela que apresenta um servio direto ao usurio. So os servios de troca de mensagens, acesso remoto a outra mquina, transferncia de arquivos.